Çeşitli bakteri türleriyle farklı ortam ve çalışma şartlarında α-amilaz üretiminin incelenmesi

Ill ÖZET Doktora Tezi ÇEŞİTLİ BAKTERİ TÜRLERİYLE FARKLI ORTAM VE ÇALIŞMA ŞARTLARINDA a- AMİLAZ ÜRETİMİNİN İNCELENMESİ Muhammet Şaban TANYILDIZI Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa: 119 Bu çalışmada Bacillus subtilis IMG2, ve Bacillus amyloliquefaciens NRRL B-645 ile a-amilaz üretimi için ortam parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Çalışmanın ilk basamağında, sentetik ortamda her iki mikroorganizma için karbon kaynaklan, azot kaynaklan ve iz elementleri değiştirilerek enzim üretimi incelenmiştir. Her iki mikroorganizmada da karbon kaynağı olarak nişasta kullanılmasının enzim üretimini artırdığı belirlenmiştir. Gliserin B. amyloliquefaciens kullanılan ortamda enzim üretimini azaltmasına karşın, B. subtilis ile enzim üretiminde artışa neden olduğu gözlenmiştir. İnorganik azot kaynaklarının mikroorganizmalar tarafından kullanılamadığı, buna karşılık organik azot kaynaklarıyla enzim üretiminin arttığı görülmüştür. Bir metalo enzim olan a-amilaz üretiminde kalsiyum iyonunun gerekli olduğu belirlenmiştir. Yapılan optimizasyon deneyleri sonucunda B. amyloliquefaciens ile enzim üretiminin B. subtilis'e göre çok daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. B amyloliquefaciens ile maksimum enzim üretimi (1333 IU) 15 g/l nişasta, 2.5 g/l pepton, 1 g/l yeast ekstrakt, lg KH2PO4, 0.5 g/l MgS04.7H20, 0.1 g/l CaCl2 içeren ortamda elde edilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise katı hal fermantasyonu için substrat olarak melas, şeker pancarı küspesi, ayçekirdeği küspesi, buğday kepeği, keçi boynuzu, mısır kepeği ve mısır proteini kullanılmıştır. Katı hal fermantasyonunda sentetik ortamda maksimum enzim üretimi sağlayan mikroorganizma olan B. amyloliquefaciens kullanılmıştır. Kullanılan substratlar arasından mısır kepeği ve mısır proteininde yüksek a-amilaz üretimi elde edilmiştir. Bu iki substrat kullanılarak diğer ortam parametrelerinin etkileri araştırılmıştır. Enzim üretimini en fazla ortam sıcaklığının etkilediği belirlenmiştir. Doğal substratlarla elde edilen enzim aktivitesinin sentetik ortam kullanılarak yapılan deneylere göre çok daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Mısır kepeği ile yapılan deney sonucunda maksimum enzim üretimi (8929 IU) 10IV g/1 yeast ekstrakt, 25 g/1 mısır kepeği, 1 g/I KH2P04 içeren ortamda 33°C ve 150 rpm karıştırma hızında elde edilmiştir. Mısır proteiniyle yapılan deneyler sonucunda ise maksimum enzim üretimi (8388 IU) 30 g/I mısır proteini ile 10 g/l yeast ekstraktın birlikte kullanıldığı 33°C ve 150 rpm karıştırma hızında elde edilmiştir. Doğal substratlarda diğer ortam bileşenlerinin enzim üretimi üzerine önemli bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Bu durum sentetik ortamda enzim üretimi için gerekli olan bu elementlerin doğal substratlardan ve musluk suyundan karşılandığını göstermektedir. Anahatar Kelimeler : a-Amilaz, Mikrobiyal enzim üretimi, B. subtilis, B. amyloliquefaciens. Katı hal fermantasyonu.